生态建筑节能系统

江素霞北京清润国际生态建筑研究所所长.拥有30多年建筑物楼宇自动控制系统设计、调试、咨询的经验,拥有丰富的中国和加拿大建筑节能系统集成工程经验.她参与设计施工了上百个中国和加拿大的建筑节能项目,并多次获得国内外奖项,其中既有中国第一个建筑节能科技进步奖（1992年）,也有加拿大的LEED建筑奖（2012年）.出国前为中国建筑科学院高级工程师,担任过香港得信佳上海公司总工程师.美国AEE-AssociationofEnergyEngineers高级会员,CEM-CertifiedEnergyManager认证的节能经理,ASHRAE,美国采暖、制冷与空调工程师学会会员.

科学的发展在于不断的探索,生态建筑亦同此理.通过长年的建筑节能工程实践和对国内外不同学科相关研究成果的学习,我们发现空气-能量-植物这三个因素在建筑物内相互作用彼此关联,而由此研发的具有自主知识产权的AEP生态建筑节能系统,整个系统包括空调生态段、生态集成装修单元和植物容器,采用高科技将不同领域的技术结合成为一个生态集成系统.

植物的光和作用释放我们需要的氧气,固化我们呼出的二氧化碳,当室内的氧气增加二氧化碳减少时建筑物内空调系统所需要的新风量也会成正比减少,空调系统新风量减少就意味着空调机组加热或冷却新风负荷所需要的能耗减少,而中国空调能耗约占建筑能耗的20%～30%,空调能耗问题已经逐步成为影响中国建筑发展的突出问题,因此AEP生态建筑节能系统采用原生态的方式对室内空气进行置换后获取节省能耗的方式,对建筑节能具有多重影响和积极意义.

在既能满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的时怎么发表展潮流下,绿色建筑生态建筑备受推崇,多一些绿色,多一些环保已成为各国政府长远经济方针政策和社会时尚,而采用植物作为绿色建筑元素在中国、欧美和世界各地越来越受到欢迎.

从以上植物在建筑物内应用的实例可以得出,植物由室内装修的建筑时尚元素,开始向多功能多重效应的方向发展.

AEP生态建筑节能系统是利用植物对空气和能量的巨大潜力,摆脱专业领域的束缚,创新出一种综合了多专业领域最新技术的方法实现空气-能耗-植物综合性工程技术应用,来实现：节省楼宇空调系统能耗、提高室内空气氧气含量、减少室内二氧化碳含量、改善室内工作环境质量、吸收如甲醛、苯、二甲苯,二氧化硫等多种空气污染物、减低室内噪音、减少室内空气中的细菌含量等,为建筑节能和提高室内空气质量提供了一个低成本生态节能系统工程解决方案.

早在1926年美国科学家就进行了植物能量积累的量化研究,从研究中得出了这样的结论：该植物可以从当地的太阳能通量中得到46%的太阳能生物能,植物获得的46%的太阳能生物能里植物的呼吸作用消耗掉这部分生物能的23.4%,植物的呼吸作用吸收环境中的二氧化碳产生氧气,植物的蒸腾作用消耗了其中另外的44.5%生物能,水通过这种蒸腾作用冷却了环境空气温度.

2009年美国R+D建筑研究奖获奖项目ActiveModularPhytoremediationWallSystem（AMPS）是将绿墙与现有建筑物的空调系统结合创造出的新系统,该新系统可以减少空调能源负荷,改善室内空气质量IAQ.公开发表的这项研究数据显示,采用适当的技术措施植物的空气净化能力可以增加200%到300%,显示了植物在提高空气质量这方面的巨大潜力,他们的研究显示增加一些绿色植物可以改善室内空气质量IAQ和减少建筑物的能源消耗.AMPS系统可以提供60%以ASHRAE62.1标准所规定的室内新鲜空气.我们知道通常情况下,空气会从室外自新风口引入,然后经过空调机组被加热或冷却,整个过程有一个较高的能量损失.AMPS使由室外传入所需的空气量减少,从而节省了大量的空气处理成本和能源消耗.

AEP生态建筑节能系统考虑了包括空气-能耗-植物的多种因素,可以在建筑美学、室内空气质量IAQ、IEQ、绿色建筑LEED加分、减少建筑能耗、改善室内环境质量IEQ、使建筑物增值、使环境可持续发展等方面做出贡献,AEP采用高科技标准化的BAC通讯协议建筑物管理控制系统,可以实现与现有楼宇自控系统和BAC通讯环境下建筑节能平台数据共享和系统对接,也可以采用其他通讯协议,广泛适用于新建建筑和已有建筑,与信息共享集成系统对接.

AEP与室内空气质量IAQ

我们在室内呼吸的是什么?室内空气质量（IndoorAirQuality,即IAQ）即一定时间和一定区域内,空气中所含有的各项检测物达到一个恒定不变的检测值.IAQ是用来指示环境健康和适宜居住的重要指标.主要的标准有含氧量、甲醛含量、水汽含量、颗粒物等,是一套综合数据,能够充分反应一地的空气状况.中国第一部《室内空气质量标准》中规定控制的化学性污染物质包括甲醛、苯、氨、氧、可吸入颗粒物、二氧化碳、二氧化硫等13项化学性污染物质.

AEP采用一种独特的创新的生态与高科技结合的绿色方式来提高室内空气质量IAQ,并可以将室内空气质量IAQ通过高科技手段纳入整个楼宇控制系统进行监测与控制.

AEP与室内环境质量IEQ

建筑物室内环境涉及到对人身体和心理方面的诸多影响,人们进入建筑物内呼吸、看、听、感觉的是什么?室内环境质量（IndoorEnvironmentQuality,即IEQ）是衡量多个方面对人类健康和行为,包括室内空气质量IAQ、照明、视觉质量、声学、热舒适的室内环境.

AEP系统可以与室内建筑装修的艺术效果融为一体,以纯绿色方式来提高室内整体环境质量IEQ,并可以通过高科技手段对空气质量IAQ、光、热舒适等进行监测与控制,以期达到最佳效果.

AEP与空调能耗

空调能耗约占建筑能耗的20%～30%,而空调能耗中主要的是空调新风能耗,因此减少新风能耗就可以减少空调能耗.

AEP系统采用室内植物增加室内的氧气含量,减少二氧化碳含量,从而减少空调机组处理由室外引入到建筑内的室外新风负荷的能耗,从而达到节能的目的.AEP系统是建筑节能减排的一种最直接的生态方法,同时可以收获室内IAQ、IEQ多项环境效益.

AEP与植物绿量

绿量是指植物的“叶量”.不同的植物有不同的叶量和蒸腾系数,枝繁叶茂的大树,叶量大,但是不可能置于室内.

AEP系统采用了多项自主知识产权的技术发明和专利技术,因此可以实现植物高密度和绿量最大化,解决了室内在没有树的情况下同样可以获取大量绿量的问题,在AEP系统里虽然见不到树,但是AEP系统可以获得等效于树的植物叶量和绿量,从而为人们提供了一种获得接近大自然或等效大自然的建筑生态节能方式.通过灵活组态的AEP单元设备,在建筑物内得以构建一个更加贴近于大自然的工作和生活环境,提高空气的洁净度,减少PM10,PM2.5的含量,减少室内噪音,减少室内空气中的细菌含量,提高室内空气质量,保持室内宜人的温度和湿度.由于AEP系统非常轻,因此可以轻易地安装于任何材质和造型的墙面,并且不会破坏原有墙体结构,对已有建筑也无需增加建筑的承重能力.

植物的蒸腾作用夏季可以降低温度,植物选用品种不同室内植物的降温效果也有所不同.

新旧建筑采用AEP生态建筑节能系统都将减少部分建筑空调负荷,可以提高建筑物内IAQ和IEQ的整体水平,收获生态、节能、环保、低碳等多项效益,同时可以大大节约建筑原材料,实现低碳城市、社区、建筑、办公室的目标.

我们正走在一条生态建筑融汇多学科与高科技结合的路上,AEP（空气-能量-植物）系统具有广阔的应用领域,丰富的创作空间,同时空气-能量-植物是一个跨越学科的思想,有大量繁重的基础工作要做,多种应用技术的集成即为建筑节能和生态建筑提供了一个新思路,也为我们提出了新的挑战.AEP系统需要不断探索,不断创新,在生态建筑节能的路上与大家共同努力!